【题目】过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。通常利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得。某化学兴趣小组在实验室制备CaO2的实验方案和装置示意图(图一)如图:
已知:CaO2的制备原理:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl
请回答下列问题:
(1)仪器C的名称为__,支管B的作用__。
(2)加入氨水的作用是__。(从化学平衡移动的原理分析)
(3)过滤后洗涤沉淀的试剂最好用___。
A.水 B.浓盐酸 C.无水乙醇 D.CaCl2溶液
(4)沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0℃左右,其可能原因是__、__(写出两种)。
(5)已知CaO2在350℃时能迅速分解,生成CaO和O2。该小组采用如图二所示的装置测定刚才制备的产品中CaO2的纯度(设杂质不分解产生气体):
①检查该装置气密性的方法是:__。
②准确称取0.50g样品,置于试管中加热使其完全分解,收集到44.80mL(已换算为标准状况)气体,则产品中过氧化钙的质量分数为__(保留4位有效数字)。
【答案】恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下 CaCl2+H2O2CaO2+2HCl,加入氨水与氯化氢发生中和反应,使该可逆反应向着生成CaO2的方向移动,提高CaO2的产率 C 防止氨水挥发 防止过氧化氢分解 连接好装置,向水准管中注水至液面与量气管中形成液面差,静置一段时间,若液面差保持不变,则装置不漏气,反之装置漏气 57.60%或0.5760
【解析】
(1)根据装置图分析仪器C的名称;
(2)根据平衡移动原理分析;
(3)根据CaO2难溶于水、可与水缓慢反应,CaO2不溶于醇类、乙醚等分析;
(4)根据氨水挥发、过氧化氢易分解回答;
(5)利用反应2CaO22CaO+O2↑计算CaO2纯度。
(1)仪器C的名称为恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗,支管B的作用是平衡气压,便于漏斗中液体顺利流下;
(2)由于CaCl2+H2O2CaO2+2HCl,加入氨水与HCl反应,促使平衡正向移动,提高CaO2产率;
(3)A.CaO2能潮解可与水缓慢反应,故不选A;
B.CaO2易与酸发生反应,故不选B;
C.CaO2不溶于醇类,故选C;
D.CaCl2溶液也含有水,CaO2可与水缓慢反应,故不选D;
(4)沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0℃左右,原因可能是防止氨水挥发或防止过氧化氢分解;
(5)①检查装置气密性方法是:连接好装置,向水准管中注水至液面与量气管中形成高度差,静置一段时间,若高度差保持不变,则装置不漏气,反之装置漏气;
②样品质量为0.50g,置于试管中加热使其完全分解,收集到44.80mL(标况)气体,根据反应2CaO22CaO+O2↑,则产品中过氧化钙的质量分数为 57.60%。
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【题目】三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。最近我国科学家实现了使用铜催化剂将N,N—二甲基甲酰胺(N(CH3)2NCHO,简称DMF)转化为三甲胺的合成路线。回答下列问题:
(1)结合实验与计算机模拟结果,研究单一DMF分子在铜催化剂表面的反应历程,如图所示:
该历程中最大能垒(活化能)=__eV,该步骤的化学方程式为__。
(2)该反应变化的ΔH__0(填“<”、“>”或“=”),制备三甲胺的热化学方程式为__。
(3)160℃时,将DMF(g)和H2(g)以物质的量之比为1:2充入盛有催化剂的刚性容器中,容器内起始压强为p0,达到平衡时DMF的转化率为25%,则该反应的平衡常数Kp=__(Kp为以分压表示的平衡常数);能够增大DMF平衡转化率同时加快反应速率的操作是__。
(4)三甲胺是鱼腥臭的主要来源,是判断海水鱼类鲜度的化学指标之一。通过传感器产生的电流强度可以监测水产品中三甲胺的含量,一种燃料电池型三甲胺气体传感器的原理如图所示。外电路的电流方向为__(填“a→b”或“b→a”),负极的电极反应式为__。
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【题目】科学家研发出一种新型水溶液锂电池,采用复合膜包裹的金属锂作负极,锰酸锂(LiMn2O4)作正极,以0.5 mol/Li2SO4 水溶液作电解质溶液。电池充、放电时,LiMn2O4与Li2Mn2O4可以相互转化。下列有关该电池的说法正确的是
A. 该电池放电时,溶液中的SO42-向电极b移动
B. 该电池负极的电极反应式为:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑
C. 电池充电时,外加直流电源的正极与电极a相连
D. 电池充电时,阳极的电极反应式为:Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4 +Li+
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【题目】氯磺酸(HSO3Cl)是无色液体,密度为1.79gcm-3,其沸点约152℃:氯磺酸有强腐蚀性,遇潮湿空气生成浓烈的白雾,它属于危险品。制取氯碘酸是在常温下将干燥的氯化氢气体通入溶有三氧化硫的硫酸(发烟硫酸)中,氯化氢与三氧化硫化合即得氯磺酸。在实验室里制取氯磺酸可用如图所示的装置(图中衬垫、夹持和固定仪器均已略去)。
所用到的试剂有:①密度为1.19gcm-3的浓盐酸;②密度为1.84gcm-3质量分数为98.3%的浓硫酸(98.3%的浓硫酸沸点是338℃;③发烟硫酸;④无水氯化钙:⑤水;⑥碱石灰。试填空:
(1)对应仪器中应盛入的试剂或药品(填名称):
a中为______,B中为______,C中为______,F中为______;
(2)A中的分液漏斗下端接有的毛细管的作用是:______,若不用毛细管直接用分液漏斗注入a中液体,可能发生的现象是______,利用生活用品改进实验装置,若将分液漏斗换为______,还能更好的控制反应发生;
(3)写出实验室制备氯磺酸的化学方程式______,一定程度时需用酒精灯在C装置下加热的作用是:______;
(4)如果C中的温度计换成温度传感器,作用是:______;
(5)如果不加F装置可能产生大量烟雾,用化学用语解释原因______;
(6)若F中加无水氯化钙,F后______(填有或没有)必要加装HCl的吸收装置。
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【题目】A、B、C、D、E是元素周期表中五种常见元素,其原子序数依次增大。详细信息见表:
① | A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代 |
② | B的氧化物是导致光化学烟雾的主要物质之一 |
③ | C的某一种单质是空气的主要成分之一 |
④ | D的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态 |
⑤ | E能形成红色的E2O和黑色的EO两种氧化物 |
请回答下列问题:
(1)D的价电子排布式可表示为__。
(2)BC3-的空间构型为__(用文字描述)。
(3)根据等电子原理,AC分子的结构式为__。
(4)1molAC2中σ键、π键数目之比为__。
(5)A、B、C的第一电离能由大到小顺序为__。
(6)E为__堆积金属,已知E原子的半径为acm,阿伏加德罗常数的值为NA,则E晶体的密度是__g·cm-3。(列出算式即可)。
(7)E晶胞结构如图所示,E晶体中每个E原子周围距离最近的E原子数目为__;E2S为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个S原子,其余S原子位于面心和顶点,则该晶胞中有__个E原子。
(8)将E单质的粉末加入NH3的浓溶液中,通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,写出该反应的离子方程式__。
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【题目】下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作 | 实验现象 | |
A | 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置 | 溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层 |
B | 将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶 | 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 |
C | 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸 | 有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊 |
D | 向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液 | 黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变 |
A. AB. BC. CD. D
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【题目】利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-,TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH(OH)COOH。
回答下列问题:
(1)TiOSO4中钛元素的化合价是____________,步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是___________。
(2)滤渣的主要成分为TiO2·xH2O,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:________。
(3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是____________________;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)步骤④中发生反应的离子方程式为______________________。
(5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及____________________。
(6)实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是______________________。
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【题目】四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:
(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。
(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。
(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。
(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。
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【题目】三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是一种翠绿色晶体,在日光下照射,会因感光而部分变深蓝色,故常用于工程制图,即“蓝图”。K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备反应为:2FeC2O4·2H2O + H2O2 + 3K2C2O4 + H2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。
回答下列问题:
(1)上述氧化过程中,Fe(II)_____(答简化电子排布式)变为Fe(III)______(答外围电子排布图),基态Fe(III)电子占据______个不同轨道。
(2)对上述反应式中的短周期元素按照电负性由小到大排序为______。
(3)配合物K3[Fe(C2O4)3]的配位数为6,其配体C2O42—中的C的杂化方式为____杂化。
(4) H2O2属于______(填“极性”或“非极性”)分子。H2O2为二元弱酸,一级电离产物HO2—的立体构型是__________。H2O2沸点(150.2 ℃)比H2S沸点(-60.4 ℃)高,简要解释主要原因___________。
(5)将下列晶体的微粒配位数由大到小排序为________(填写代号)
① 金刚石;② 金属钾;③ 干冰
(6)FeO的晶胞结构为NaCl型,测知FeO晶胞边长为428pm,则此晶体中最近的Fe2+与Fe2+的距离为_________pm。(保留三位有效数字)
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